(57)【要約】【課題】  プレストレス導入装置において、プレストレストコンクリートに設置されているＰＣ鋼材の腐食の発生を抑制する。【解決手段】  コンクリート構造物１０の端部に形成された凹部１３ａ内に装着され、コンクリート１３に面接触させられる支圧板１７に嵌合させられる雌型コーン１９と、この雌型コーン１９に嵌合させられ、外周面に複数本のＰＣ鋼材１５が嵌合する、その設置本数分の溝２０ｄが形成された雄型コーン２０とを有し、ＰＣ鋼材１５の端部を挟持固定する定着具１１を備え、この定着具１１の端部に露出する複数本のＰＣ鋼材１５の端部のそれぞれに、その端部を直接被覆する防水キャップ２５を設け、この防水キャップ２５を、ＰＣ鋼材１５の端部を覆いながら、雌型コーン１９と雄型コーン２０の表面に密着させた状態で凹部１３ａ内に充填される埋め込みコンクリート２４中に埋め込む。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物内に装着された複数本のＰＣ鋼材を、前記コンクリート構造物の端面において固定して、前記複数本のＰＣ鋼材を緊張状態に保持するようにしたプレストレス導入装置であって、前記コンクリート構造物の端部に形成された凹部内に装着され、コンクリートに面接触させられる支圧板に嵌合させられる雌型コーンと、この雌型コーンに嵌合させられ、外周面に前記複数本のＰＣ鋼材が嵌合する、その設置本数分の溝が形成された雄型コーンとを有し、前記雌型コーンと前記雄型コーンとによって前記複数本のＰＣ鋼材の端部を挟持固定する定着具を備え、この定着具の端部に露出する前記複数本のＰＣ鋼材の端部のそれぞれに、その端部を直接被覆する防水キャップが設けられ、前記防水キャップは前記ＰＣ鋼材の端部を覆いながら、前記雌型コーンと前記雄型コーンの表面に密着した状態で前記凹部内に充填される埋め込みコンクリート中に埋め込まれ、前記ＰＣ鋼材の端部が前記防水キャップによって前記埋め込みコンクリートから分離していることを特徴とするプレストレス導入装置。
【請求項２】
前記防水キャップが、合成樹脂によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載のプレストレス導入装置。
【請求項３】
前記防水キャップが、透明な材料によって構成されていることを特徴とする請求項２に記載のプレストレス導入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物にプレストレスを与えるために用いられるプレストレス導入装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンクリート構造物として、プレストレスを与えて強度を高めたプレストレストコンクリートが知られている。
【０００３】
そして、前記コンクリート構造物にプレストレスを与えるために、図３および図４に符号１で示すような定着具を用いたプレストレス導入装置が用いられている。
【０００４】
このプレストレス導入装置は、定着具１を備え、この定着具１は、コンクリート構造物２の端面に設置されるもので、コンクリート構造物２を貫通して配設された多数のＰＣ鋼材３の端部を固定して、これらのＰＣ鋼材３を緊張状態に保持するものである。
【０００５】
すなわち、前記コンクリート構造物２の端部に固定されるとともに、前記各ＰＣ鋼材３が挿通される円錐台形状の貫通孔４ａが形成された雌型コーン４と、この雌型コーン４の貫通孔４ａ内に嵌合させられて、前記貫通孔４ａの内周面との間に前記各ＰＣ鋼材３を挟持固定する雄型コーン５とによって構成されている。また、前記雄型コーン５の外面には、前記各ＰＣ鋼材３の位置決めをなすとともに、これらのＰＣ鋼材３に挟持力を与える半円弧状の溝５ｂが、前記ＰＣ鋼材３の長さ方向に沿い、かつ、雄型コーン５の軸線周りに所定間隔をおいて形成されている。
【０００６】
そして、前記ＰＣ鋼材３は、一端部が適宜の固定部材によって前記コンクリート構造物２の一端部に固定され、他端部において、ジャッキ等によって張力が与えられるとともに、前記雌型コーン４と、この雌型コーン４に嵌合させられる前記雄型コーン５とによって固定される。この結果、前記各ＰＣ鋼材３が緊張状態に保持されて、前記コンクリート構造物２にプレストレスが与えられるようになっている。
【０００７】
ところで、このような従来の定着具１にあっては、つぎのような改善すべき課題が残されている。すなわち、前記ＰＣ鋼材３は、図５に示すように、複数本（図示例では７本）の素線６を編み込んで形成されている。このために、前記雌型コーン４の貫通孔４ａと雄型コーン５の溝５ｂとによって挟持された状態においても、前記各素線６間に隙間ｇが存在し、この隙間ｇを介して水が浸入することが想定される。
【０００８】
そして、前述したように各ＰＣ鋼材３の隙間ｇ内に水が浸入すると、毛細管現象によって、前記水が前記ＰＣ鋼材３の長さ方向に移動して、その途中に滞留し、この滞留水によって、前記各素線６が腐食してしまい、これに起因して、前記ＰＣ鋼材３の強度低下や破断といった不具合が発生してしまうことがある。特に、浸入した水が塩分を含んでいる場合には、前述した腐食の進行が速い。
【０００９】
一方、図６に示すようにコンクリート構造物２の表面側に形成された凹部に配置された前記定着具１を埋め込みコンクリート７で覆うことによって前記各ＰＣ鋼材３の端部を密閉し、これによってこれらのＰＣ鋼材３内への水の浸入を抑制することが考えられる。
【００１０】
この方法によれば、ＰＣ鋼材３の端部が定着具と共に埋め込みコンクリート７で保護されることになるが、たとえば前記埋め込みコンクリート７に、その劣化等によってひび８が発生した場合には、このひび８から水が浸入し、この埋め込みコンクリート７による密閉効果がなくなってしまうことが考えられるため、有効な解決手段とは成り難い。
【００１１】
ＰＣ鋼材の端部を錆の発生に対して保護する方法として、１本毎にＰＣ鋼材の端部にキャップを被せ、ＰＣ鋼材の端部を１本毎に被覆する方法がある（特許文献１、２参照）。
【００１２】
【特許文献１】実公平４−２６５７３号公報（請求項１、図１）
【特許文献２】実公平８−４４９８号公報（段落００１６、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記特許文献１、２の方法は複数本のＰＣ鋼材を前記のような雌型コーンと雄型コーンによって挟み込み、複数本のＰＣ鋼材を１本毎に互いに分離させて配置することを前提とせず、ＰＣ鋼材の端部がコンクリート構造物の表面側の凹部に定着される形になっていないため、ＰＣ鋼材の端部を前記のような定着具によって定着する場合において、埋め込みコンクリートで保護しようとする場合の解決手段にはならない。
【００１４】
本発明は、このような従来の課題を解決すべくなされたもので、ＰＣ鋼材を挟み込んで定着する前記定着具を埋め込みコンクリートで覆う場合において、プレストレストコンクリートに設置されているＰＣ鋼材の腐食の発生を抑制することのできるプレストレス導入装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の請求項１に記載のプレストレス導入装置は、前述した目的を達成するために、コンクリート構造物内に装着された複数本のＰＣ鋼材を、前記コンクリート構造物の端面において固定して、前記複数本のＰＣ鋼材を緊張状態に保持するようにしたプレストレス導入装置であって、前記コンクリート構造物の端部に形成された凹部内に装着され、コンクリートに面接触させられる支圧板に嵌合させられる雌型コーンと、この雌型コーンに嵌合させられ、外周面に前記複数本のＰＣ鋼材が嵌合する、その設置本数分の溝が形成された雄型コーンとを有し、前記雌型コーンと前記雄型コーンとによって前記複数本のＰＣ鋼材の端部を挟持固定する定着具を備え、この定着具の端部に露出する前記複数本のＰＣ鋼材の端部のそれぞれに、その端部を直接被覆する防水キャップが設けられ、前記防水キャップは前記ＰＣ鋼材の端部を覆いながら、前記雌型コーンと前記雄型コーンの表面に密着した状態で前記凹部内に充填される埋め込みコンクリート中に埋め込まれ、前記ＰＣ鋼材の端部が前記防水キャップによって前記埋め込みコンクリートから分離していることを特徴とする。
本発明の請求項２に記載のプレストレス導入装置は、請求項１に記載の前記防水キャップが、合成樹脂によって構成されていることを特徴とする。
本発明の請求項３に記載のプレストレス導入装置は、請求項２に記載の前記防水キャップが、透明な材料によって構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係わるプレストレストコンクリート用ＰＣ鋼材定着具によれば、コンクリート構造物にプレストレスを与えるＰＣ鋼材への水の浸入を防止して、このＰＣ鋼材の腐食や錆びに起因した強度低下や破断といった不具合を防止して、プレストレスコンクリートの長期にわたる強度確保を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について、図１、図２を参照して説明する。図１において、符号１０はプレストレストコンクリートとなされるコンクリート構造物を示し、後述する定着具１１が固定されるグリッド筋１２と、このグリッド筋１２を覆って打設固化されたコンクリート１３とによって構成されている。
【００１８】
前記コンクリート１３の端部には、凹部１３ａが形成されており、この凹部１３ａ内に前記定着具１１が装着されている。
【００１９】
前記定着具１１は、前記コンクリート１３内に埋設されるとともに、前記グリッド筋１２に固定されたガイドコネクション１４を備え、このガイドコネクション１４の内側の端部に取り付けられて、前記コンクリート１３内に、プレストレス導入用の複数本のＰＣ鋼材１５が配設される貫通孔を形成するシース１６が固定されている。このシース１６は、このシース１６内に装着される前記ＰＣ鋼材１５と前記コンクリート１３とを液密に遮蔽するように、また、前記コンクリート１３内の水分や塩分に対して耐腐食性を有する材料、たとえば、非鉄金属によって形成されている。
【００２０】
また、前記ガイドコネクション１４の、前記凹部１３ａ側の端部には、前記コンクリート１３に面接触させられる支圧板１７がボルト１８によって固定されている。この支圧板１７の中心部には、円形の貫通孔１７ａが形成されており、この貫通孔１７ａ内に、中心部に円錐台形状の貫通孔１９ａが形成された雌型コーン１９が嵌合させられ、さらに、この雌型コーン１９に、この雌型コーン１９の貫通孔１９ａ内に嵌合させられるとともに、この雌型コーン１９の内周面との間に前記ＰＣ鋼材１５を挟み込んで固定する雄型コーン２０が取り付けられている。
【００２１】
そして、前記雌型コーン１９は、前記支圧板１７の端面に当接させられるフランジ部１９ｂと、このフランジ部１９ｂの中心部に一体に連設され、前記支圧板１７の貫通孔１７ａに嵌合させられる突起部１９ｃとによって構成されている。また、前記雄型コーン２０の中心部には、前記シース１６と連通する貫通孔２０ａが形成されている。
【００２２】
さらに、前記雄型コーン２０の外周面は、前記雌型コーン１９の貫通孔１９ａの内周面と略同一角度のテーパ角度が与えられているとともに、前記雄型コーン２０の外周面には、図２に示すように、前記ＰＣ鋼材１５が、その半周にわたって嵌合させられる溝２０ｄが、前記ＰＣ鋼材１５の設置本数分形成されており、これらの溝２０ｄと前記雌型コーン１９の貫通孔１９ａとの間に、前記各ＰＣ鋼材１５が挟持されるようになっている。
【００２３】
定着具１１の端部に露出する前記複数本のＰＣ鋼材１５の端部のそれぞれには、その端部を直接被覆する防水キャップ２５が被せられる。各防水キャップ２５はＰＣ鋼材１５の端部を覆いながら、前記雌型コーン１９と前記雄型コーン２０の表面に密着した状態で前記凹部１３ａ内に充填される埋め込みコンクリート２４中に埋め込まれる。前記ＰＣ鋼材１５の端部は前記防水キャップ２５によって前記埋め込みコンクリート２４から分離している。防水キャップ２５は、グラウトを充填する際に、その充填状況を確認するために、透明あるいは半透明な材料、たとえば、ＦＲＰやアクリル樹脂等によって形成することが好ましい。
【００２４】
このような構成とすることにより、付着した水がＰＣ鋼材１５の内部まで短時間で移動する、前記ＰＣ鋼材１５の端部を直接密封することにより、最小限度の密封構造で、前記ＰＣ鋼材１５の腐食や錆の発生を抑制することができるとともに、前記凹部１３ａ内に充填される埋め込みコンクリート２４の埋め込み量を十分に確保することにより、前記凹部１３ａ部分におけるコンクリート構造物１０の強度を確保することができる。
【００２５】
このように構成された本実施形態においては、前記コンクリート構造物１０の凹部１３ａ内に取り付けられた支圧板１７に雌型コーン１９を嵌合させるとともに、この雌型コーン１９の貫通孔１９ａに、前記シース１６内に挿通された複数のＰＣ鋼材１５の端部をそれぞれ嵌め込み、さらに、前記雌型コーン１９の貫通孔１９ａ内に前記雄型コーン２０を嵌合させるとともに、その外周面に形成されている各溝２０ｄに、前記ＰＣ鋼材１５を嵌め込んで、前記各ＰＣ鋼材１５の端部を仮固定する。
【００２６】
ついで、前記コンクリート構造物１０の端面にジャッキ（図示略）を設置して、前記各ＰＣ鋼材１５に所定の張力を与えた状態で、前記雄型コーン２０を前記雌型コーン１９へ押し込んで前記各ＰＣ鋼材１５を固定した後に、前記ジャッキを取り外す。このような操作によって、前記コンクリート構造物１０にプレストレスを導入することができる。ついで、図１に示すように前記凹部１３ａ内に埋め込みコンクリート２４を充填する。
【００２７】
このようにして得られたプレストレストコンクリートは、前記各ＰＣ鋼材１５の端部が、前記防水キャップ２５によって前記埋め込みコンクリート２４から分離していることから、前記埋め込みコンクリート２４に亀裂が入り、この亀裂から水が染みこんだとしても、この水が前記防水キャップ２５によって遮られて、前記ＰＣ鋼材１５の端部へ到達することがない。したがって、前記ＰＣ鋼材１５の腐食や錆の発生が抑制され、その強度低下や破断といった不具合が防止される。
【００２８】
なお、前記実施形態において示した各構成部材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態を示すもので、要部の縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すもので、要部の正面図である。
【図３】一従来例を示す要部の縦断面図である。
【図４】一従来例を示す要部の正面図である。
【図５】一従来例を示す要部の拡大正面図である。
【図６】一従来例を示す要部の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ 定着具
２ コンクリート構造物
３ ＰＣ鋼材
４ 雌型コーン
４ａ 貫通孔
５ 雄型コーン
５ｂ 溝
６ 素線
７ 埋め込みコンクリート
８ ひび
１０ コンクリート構造物
１１ 定着具
１２ グリッド筋
１３ コンクリート
１３ａ 凹部
１４ ガイドコネクション
１５ ＰＣ鋼材
１６ シース
１７ 支圧板
１７ａ 貫通孔
１８ ボルト
１９ 雌型コーン
１９ａ 貫通孔
１９ｂ フランジ部
１９ｃ 突起部
２０ 雄型コーン
２０ａ 貫通孔
２０ｄ 溝
２４ 埋め込みコンクリート
２５ 防水キャップ
ｇ 隙間
【図１】
2006283556.tif 000003
【図２】
2006283556.tif 000004
【図３】
2006283556.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年8月21日(2006.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物内に装着された複数本のＰＣ鋼材を、前記コンクリート構造物の端面において固定して、前記複数本のＰＣ鋼材を緊張状態に保持するようにしたプレストレス導入装置において、前記コンクリート構造物の端部に形成された凹部内に装着され、コンクリートに面接触させられる支圧板に嵌合させられる雌型コーンと、この雌型コーンに嵌合させられ、外周面に前記複数本のＰＣ鋼材が嵌合する、その設置本数分の溝が形成された雄型コーンとを有し、前記雌型コーンと前記雄型コーンとによって前記複数本のＰＣ鋼材の端部を挟持固定する定着具であって、
露出する前記複数本のＰＣ鋼材の端部のそれぞれに、その端部を直接被覆する防水キャップが設けられ、前記防水キャップは前記ＰＣ鋼材の端部を覆いながら、前記雌型コーンと前記雄型コーンの表面に密着した状態で前記凹部内に充填される埋め込みコンクリート中に埋め込まれ、前記ＰＣ鋼材の端部が前記防水キャップによって前記埋め込みコンクリートから分離していることを特徴とする定着具。
【請求項２】
前記防水キャップが、合成樹脂によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の定着具。
【請求項３】
前記防水キャップが、透明な材料によって構成されていることを特徴とする請求項２に記載の定着具。
【請求項４】
コンクリート構造物内に装着され緊張状態に保持される複数本のＰＣ鋼材の端部に設けられる防水キャップであって、
前記コンクリート構造物の端面において固定して、前記複数本のＰＣ鋼材を緊張状態に保持するようにしたプレストレス導入装置において、前記コンクリート構造物の端部に形成された凹部内に装着され、コンクリートに面接触させられる支圧板に嵌合させられる雌型コーンと、この雌型コーンに嵌合させられ、外周面に前記複数本のＰＣ鋼材が嵌合する、その設置本数分の溝が形成された雄型コーンとを有し、前記雌型コーンと前記雄型コーンとによって前記複数本のＰＣ鋼材の端部を挟持固定する定着具の端部に露出する前記複数本のＰＣ鋼材の端部のそれぞれに、その端部を直接被覆し、
前記ＰＣ鋼材の端部を覆いながら、前記雌型コーンと前記雄型コーンの表面に密着した状態で前記凹部内に充填される埋め込みコンクリート中に埋め込まれ、
前記ＰＣ鋼材の端部を前記埋め込みコンクリートから分離することを特徴とする防水キャップ。
【請求項５】
合成樹脂によって構成されていることを特徴とする請求項４に記載の防水キャップ。
【請求項６】
透明な材料によって構成されていることを特徴とする請求項５に記載の防水キャップ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明は、このような従来の課題を解決すべくなされたもので、ＰＣ鋼材を挟み込んで定着する前記定着具を埋め込みコンクリートで覆う場合において、プレストレストコンクリートに設置されているＰＣ鋼材の腐食の発生を抑制することのできる定着具及び防水キャップを提供することを目的とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の請求項１に記載の定着具は、前述した目的を達成するために、コンクリート構造物内に装着された複数本のＰＣ鋼材を、前記コンクリート構造物の端面において固定して、前記複数本のＰＣ鋼材を緊張状態に保持するようにしたプレストレス導入装置において、前記コンクリート構造物の端部に形成された凹部内に装着され、コンクリートに面接触させられる支圧板に嵌合させられる雌型コーンと、この雌型コーンに嵌合させられ、外周面に前記複数本のＰＣ鋼材が嵌合する、その設置本数分の溝が形成された雄型コーンとを有し、前記雌型コーンと前記雄型コーンとによって前記複数本のＰＣ鋼材の端部を挟持固定する定着具であって、露出する前記複数本のＰＣ鋼材の端部のそれぞれに、その端部を直接被覆する防水キャップが設けられ、前記防水キャップは前記ＰＣ鋼材の端部を覆いながら、前記雌型コーンと前記雄型コーンの表面に密着した状態で前記凹部内に充填される埋め込みコンクリート中に埋め込まれ、前記ＰＣ鋼材の端部が前記防水キャップによって前記埋め込みコンクリートから分離していることを特徴とする。
本発明の請求項２に記載の定着具は、請求項１に記載の前記防水キャップが、合成樹脂によって構成されていることを特徴とする。
本発明の請求項３に記載の定着具は、請求項２に記載の前記防水キャップが、透明な材料によって構成されていることを特徴とする。
本発明の請求項４に記載の防水キャップは、コンクリート構造物内に装着され緊張状態に保持される複数本のＰＣ鋼材の端部に設けられる防水キャップであって、前記コンクリート構造物の端面において固定して、前記複数本のＰＣ鋼材を緊張状態に保持するようにしたプレストレス導入装置において、前記コンクリート構造物の端部に形成された凹部内に装着され、コンクリートに面接触させられる支圧板に嵌合させられる雌型コーンと、この雌型コーンに嵌合させられ、外周面に前記複数本のＰＣ鋼材が嵌合する、その設置本数分の溝が形成された雄型コーンとを有し、前記雌型コーンと前記雄型コーンとによって前記複数本のＰＣ鋼材の端部を挟持固定する定着具の端部に露出する前記複数本のＰＣ鋼材の端部のそれぞれに、その端部を直接被覆し、前記ＰＣ鋼材の端部を覆いながら、前記雌型コーンと前記雄型コーンの表面に密着した状態で前記凹部内に充填される埋め込みコンクリート中に埋め込まれ、前記ＰＣ鋼材の端部を前記埋め込みコンクリートから分離することを特徴とする。
本発明の請求項５に記載の防水キャップは、請求項４に記載の合成樹脂によって構成されていることを特徴とする。
本発明の請求項６に記載の防水キャップは、請求項５に記載の透明な材料によって構成されていることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明に係わるプレストレストコンクリート用ＰＣ鋼材定着具及び防水キャップによれば、コンクリート構造物にプレストレスを与えるＰＣ鋼材への水の浸入を防止して、このＰC鋼材の腐食や錆に起因した強度低下や破断といった不具合を防止して、プレストレストコンクリートの長期にわたる強度確保を実現することができる。